KR100869937B1 - 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것으로, 소정의 구간으로 구획된 주차공간에 주차되는 차량을 관리하는 주차관리 시스템으로서, 상기 차량의 존재 유무 및 크기를 감지하는 초음파 센서, 상기 차량의 주차상태를 감시하는 카메라, 상기 주차공간의 표시를 위한 숫자 입력이 되는 버튼 조작부, 상기 초음파 센서에 의해 감지된 신호에 따라 차량의 유무 또는 차량의 크기를 판단하는 CPU, 상기 CPU의 판단에 따라 차량의 존재 유무를 표시하는 LED 표시부, 상기 CPU의 판단에 따라 차량의 진입 여부를 출력하는 경고부, 상기 카메라의 감시정보 및 상기 CPU의 판단정보를 중앙 관리부로 전송하는 무선 통신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 주차장 제어 시스템을 이용하는 것에 의해, 운전자가 지하 주차장 또는 주상복합 주차장에서 주차 공간을 쉽게 찾을 수 있다.

주차, 초음파 센서, 카메라, 차량, CPU

Description

초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템{Parking management system by using ultrasonic sensor}

도 1은 종래의 발명에 따른 주차위치 표시등의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 주차관리 시스템의 측면도,

도 3은 본 발명의 따른 주차관리 시스템의 평면도,

도 4는 도 2에 도시된 제어장치의 외관 사시도,

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명에 따른 주차관리를 위한 제어장치의 구성 블록도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 제어장치 300 : 제1의 표시부

310 : 제2의 표시부 400 : 제1의 초음파 센서

410 : 제2의 초음파 센서 420 : 제3의 초음파 센서

430 : 분리벽

본 발명은 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것으로, 특히 초음파 센서와 카메라를 이용한 주차상태 표시와 주차관리에 관한 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 현대사회에서 차가 없으면 일상생활이나 사회생활에 불편함을 겪는 사회가 된지도 오래가 되었고, 또한 한 가정에 가족별로 차량을 소지하는 가정들도 늘어나고 있다.

이런 상황에서 문제가 야기되는 것은 주차문제가 매우 큰 문제로 정부나 지방자치 단체에서도 주차문제를 해결하고자 부단한 노력을 기울이고 있지만 해결이 되지 못하고 있다.

현재 주차장으로 많이 이용되고 있는 곳이 건물지하로 주차장이 많은 곳이다.

차량을 소지한 사람들은 모두 지하 주차장을 이용해 본 경험이 있는데 불편함을 항상 느끼고 있다고 생각한다.

주차장에 차량이 주차선에 주차되어 있으면 빈 곳을 찾으려고 좌우로 눈을 돌려야 하고 빈 곳이라고 생각하는 지점을 가면 작은 차량이 숨어 있는 경우도 있고, 너무 높은 차량이 주차가 되어 위험한 상황도 있으며 주차공간을 찾으려고 같은 자리를 여러 번 운행하는 일도 있다.

이런 불편함을 개선하고자 주차 유도 등을 차량 위쪽에 설치하여 빈 공간구역과 차량이 주차되었을 경우에 LED의 불빛 색깔을 다르게 해주면 LED 색상만 보고도 빈 공간을 쉽게 찾을 수 있다고 판단된다.

또한, 주차를 할 수 없는 중, 대형 차량이 들어오면 경고음을 가동시켜서 차량을 주차할 수 없게 할 수 있어 건전한 주차문화와 지하 주차장의 안전사고 방지를 할 수 있고 또한 차량의 주차 되어 있는 번호를 표시해 줌으로써 자신의 차량 주차구역 번호도 쉽게 찾을 수 있다.

또한, 이러한 주차장에서 주차위치 표시에 관한 일 예가 대한민국 등록실용신안공보 20-0402262호(2005년11월22일), 대한민국 공개특허공보 1999-0061583호(1997년07월26일)"등에 개시되어 있다.

즉, 상기 대한민국 등록실용신안공보 20-0402262호에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 주차위치 표시등은 본체(1)에 투명 또는 반투명으로 된 뚜껑(2)이 씌워지고, 뚜껑(2)의 중앙부에는 주차위치의 주차여부를 감지하는 센서(3)가 설치되며, 센서(3)로부터 감지된 주차 여부 신호에 따라 소등된 상태를 유지하거나 점멸 동작하는 램프(4)가 뚜껑(2)의 안쪽에 설치되고, 센서(3)의 감지신호에 따라 램프(4)의 점멸을 제어하는 제어회로(5)가 본체 내부에 구비되어 주차장의 각 주차위치 상부에 설치되는 것이다.

그리고 주차위치 표시등의 본체(1) 상단부에는 나선형의 단자전극(9)이 형성된다.

또 상기 공개특허공보 1999-0061583호는 주차유도 관리시스템에 관한 것으로, 입구에는 로칼 콘트롤러에서 차량 감지기를 통해 입차중인 차량을 인식하면서 경광등과 입구 상황판으로 상황을 알려주고, 다수의 출구에는 각각 차량 감지기와 루프 코일 및 번호판 인식기를 설치하여 출차하는 차량의 유무와 종류를 인식하도 록 하는 주차유도 관리 시스템을 제시하고 있다.

그러나, 상술한 등록실용신안공보 20-0402262호는 주차상태를 확인하는데 있어서, 표시등 하나가 한 곳의 주차공간밖에 감시할 수 없으므로 복수개의 주차공간을 감시하기 위해서는 상당하는 복수개의 표시등을 설치해야함으로, 비용이 많이 든다는 문제가 있었다.

또, 상기 공개특허공보 1999-0061583호는 주차유도 관리시스템으로서 차량 감지기, 루프 코일, 번호판 인식기 등의 다수의 센서를 사용함으로 시스템이 복잡하다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 주차장 주차관리 시스템에서 복 수개의 초음파 센서를 구비한 제어장치와 표시부를 이용하여 주차구역의 빈 주차공간을 표시함으로써, 운전자가 단시간 내에 주차구역을 찾는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주차장 주차관리 시스템에서 복수개의 초음파 센서와 부저를 구비한 제어장치를 이용하여 대형 차량의 진입시 경고음을 발생시켜, 대형 차량의 주차를 막는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 주차 후에 제어장치에 내장된 카메라를 통한 차량의 모니터링으로 차량의 안전 관리를 하는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 주차관리시스템은 소정의 구간으로 구획된 주차공간에 주차되는 차량을 관리하는 주차관리 시스템으로서, 상기 차량의 존재 유무 및 크기를 감지하는 초음파 센서, 상기 차량의 주차상태를 감시하는 카메라, 상기 주차공간의 표시를 위한 숫자 입력이 되는 버튼 조작부, 상기 초음파 센서에 의해 감지된 신호에 따라 차량의 유무 또는 차량의 크기를 판단하는 CPU, 상기 CPU의 판단에 따라 차량의 존재 유무를 표시하는 LED 표시부, 상기 CPU의 판단에 따라 차량의 진입 여부를 출력하는 경고부, 상기 카메라의 감시정보 및 상기 CPU의 판단정보를 중앙 관리부로 전송하는 무선 통신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 주차관리시스템에 있어서, 상기 초음파 센서는 복수 개의 초음파 센서로 구성되어, 복수 개의 주차공간을 감시하고, 각각의 초음파 센서사이에는 각각의 센서의 측정 펄스파에 의해서 방해가 되지않도록 분리벽이 마련된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 주차관리시스템에 있어서, 상기 경고부는 녹음된 음성 또는 부저로 경고하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 주차관리시스템에 있어서, 상기 주차공간의 표시는 수자 또는 문자 또는 색상으로 표시되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

먼저 본 발명의 개념에 대해 설명한다.

초음파는 본질적으로 가청범위의 음파와 성질이 같으나, 주파수가 높고 따라서 파장이 짧기 때문에 상당히 강한 진동이 생기므로 보통의 소리에서는 볼 수 없는 성질도 나타낸다.

예를 들어 그 진로가 방향성을 가지면서 짧은 펄스(pulse)가 나오게 되는 것 등인데, 박쥐가 어두운 밤에 가느다란 물체까지 식별하는 것은 몸에서 초음파를 나오게 하여 장애물에 비추어 그 반사파를 감지하는 기능을 가졌기 때문이다.

수심을 측정하는 소나(SONAR:Sound Navigation And Ranging), 어군 탐지기도 원리는 이것과 같으며, 물질에 의한 흡수도나 물질 중에서의 전파속도의 차이를 측정하여 구조물 내의 손상을 찾아내는 초음파 탐상기나 초음파 진단기 등도 초음파의 특징을 이용한 것이다.

초음파를 이용한 센서의 경우 초음파를 발사하고, 다시 반사되어 돌아오는 시간을 계산하는 것이다.

사용 주파수는 수십khz에서 수백khz까지인데 이것은 전적으로 초음파 센서의 공진 주파수에 의해 결정된다.

만약 40khz 초음파센서를 사용한다면 1파장 길이는 340m/40000 = 0.85cm가 된다.

즉, 초음파 센서의 공진 주파수가 높을수록 정밀도도 높아진다.

또, 음파의 속도는 주변온도 및 습도에 따라 달라진다.

본 발명은 하나의 제어장치에 복수개의 초음파 센서를 구비하고, 각각의 초 음파 센서는 측정 펄스 송출 방향이 복 수개의 주차공간 중에서 각각 다른 어느 한곳으로 향하고, 각각의 초음파 센서에는 측정 펄스의 송신과 수신을 서로 간섭하지 않게 하기 위하여 분리벽이 설치된다.

상기의 1개의 제어장치에 의해서 복수의 주차공간을 감시하는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 주차관리 시스템의 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 주차선(40)이 표시된 주차공간에 차량(30)이 주차되고 주차공간의 천장(10)에는 차량의 존재 유무를 감시하는 본 발명에 따른 제어장치(20)가 장착된다.

주차선(40)은 도색라인 또는 낮은 문턱으로, 한대의 차량이 주차되는 주차공간을 표시한다.

도 3은 본 발명의 따른 주차관리 시스템의 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 주차관리 시스템은 예를 들어 3개의 주차공간에 대해 1개의 표시부가 내장된 제어장치(20)와 제1및 제2의 표시부가 제어장치(20)에 연결되어 제어되는 2개의 표시부(300,310)가 마련되고, 각각의 제어장치(20)를 관리하는 중앙 관리부(320)로 구성된다.

상기 설명에서 본 발명은 주차공간을 3개로 한정하였지만 3개 이상의 복수라도 무방하고, 그에 대응하여 따른 제어장치(20)의 초음파 센서와 표시부도 3개 이상의 복수가 될 수 있다.

제어장치(20)와 제1및 제2의 표시부(300,310)는 주차공간의 출입구 부근의 천장(10)에 주차차량에 대응하는 높이에 장착되며, 주차공간의 전방 중앙에 위치하여 차량의 존재 유무를 감시한다.

즉, 제어장치(20)는 도 3에 도시된 예에 있어서, 가운데에 있는 차량의 존재 유무를 판단하여 표시하는 표시부를 구비하고, 제1의 표시부(300)는 제어장치(20)로부터 전송된 데이터를 이용하여 우측 차량의 존재 유무를 표시하고, 제2의 표시부(310)는 제어장치(20)로부터 전송된 데이터를 이용하여 좌측 차량의 존재 유무를 표시한다.

제1의 표시부(300)와 제2의 표시부(310)는 제어장치(20)에서 전송되는 주차정보를 표시한다.

또한 제어장치(20)에 구비된 카메라로 촬영된 영상신호는 무선 또는 유선에 의해 중앙 관리부(320)로 전송되어 차량의 안전관리에 이용된다.

중앙 관리부(320)는 빌딩의 적당한 곳에 위치하여 차량의 주차상태 및 안전등을 관리 및 조정하는 역할을 수행한다.

도 4는 도 2에 도시된 제어장치의 외관 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어장치(20)에는 3개의 초음파 센 서(400,410,420)가 나란히 배치되고, 상기 초음파 센서(400,410,420)의 각각의 사이에는 분리벽(430)이 설치된다.

분리벽(430)은 서로 인접한 초음파 센서 사이에서 측정을 위한 송,수신 펄스의 혼신을 방지하기 위하여 금속재질로 형성된다.

즉, 도 4에서 제1의 초음파 센서(400)는 도 3에 도시된 제1의 표시부(300)가 장착된 쪽으로 주차하려는 차량을 감지하고, 제2의 초음파 센서(410)는 제어장치(20)가 장착된 쪽으로 주차하려는 차량을 감지하고, 제3의 초음파 센서(420)는 제2의 표시부(310)가 장착된 쪽으로 주차하려는 차량을 감지한다.

또, 제1의 초음파 센서(400)와 제2의 초음파 센서(410)사이와 제2의 초음파 센서(410)와 제3의 초음파 센서(420)사이에 각각 분리벽(430)이 형성되어, 각각의 센서 사이의 혼선을 방지하게 한다.

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명에 따른 주차관리를 위한 제어장치의 구성 블록도 이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 주차관리 시스템의 제어장치(20)는 주차공간의 차량의 존재 유무를 측정하는 초음파 센서(100), 초음파 센서(100)를 구동하는 초음파 센서부(130), 주차공간의 주차차량의 안전 관리를 하기 위해 영상이미지를 촬영하는 카메라(110), 상기 영상 이미지를 디지털 신호로 변환하는 영상 촬영부(140), 주차공간의 번호를 입력하기 위해서 입력 수단을 구비한 버튼 조작부(120)와 입력된 번호를 표시하기 위해 디지털 신호로 변환하는 번호 설정부(150) 로 구성되는 입력부, 상기 입력부의 출력신호를 비교, 연산, 처리하는 CPU(160)와 상기 CPU(160)의 출력신호에 따라 주차공간의 차량 존재 유무를 표시하는 LED 표시부(180), 대형 차량의 진입시 경고음을 울리는 경고부(190)와 영상 촬영부(140)에서 처리된 영상 정보를 유선 또는 안테나를 통해서 송수신하는 유무선통신부(210)를 구비한다.

또한, 전원부(170)는 CPU(160)와 도 5에 도시된 각각의 구성 요소에 동작전압을 공급한다.

상기와 같은 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 제어장치(20)에 전원이 투입되면, 제어장치(20)는 초음파 센서(400,410,420)를 이용하여 각 주차공간의 차량 존재 유무를 감지한다.

초음파 센서(100)는 제1내지 제3의 초음파 센서(400,410,420)로 구성되고, 각각의 초음파 센서(400,410,420)에는 펄스파의 발진 및 수신을 위한 하나의 송신부 및 수신부를 구비한다.

초음파 센서부(130)에는 초음파 센서(400,410,420)에서 감지된 신호의 처리를 위해 각각의 센서에 대응하는 3개의 독립적인 회로부가 각각 구성되고, 각각의 회로부는 펄스파를 발진하고 상기 펄스파의 반사시간을 계산하여 펄스파가 부딪혀 반사된 물체와의 거리를 연산하여 CPU(160)로 전송한다.

이와 같이 반사된 펄스파를 이용한 거리측정에 의하여 CPU(150)는 차량의 존재 유무를 판단하고, 주차공간에 차량이 존재하면 표시부에 예를 들어 녹색 숫자를 표시하여 차량이 존재함을 알리고, 주차공간에 차량이 존재하지 않는 경우는 표시 부에 적색 마크를 표시하도록한다.

주차공간을 표시하는 숫자는 숫자 버튼을 구비한 버튼 조작부(120)를 통하여 입력되고 상기 입력된 숫자는 번호 설정부(150)에서 대응한 디지털 신호로 변환되어 CPU(160)로 입력되어 표시부에 표시된다.

상기 숫자 입력은 일반적으로 제어장치(20)를 설치하기 전에 입력되고, 표시부는 다양한 색상의 숫자 또는 문자를 표시하기 위한 LED로 구성된다.

또한, 중, 대형 차량이 진입할 경우, 미리 설정되어 있는 초음파 센서의 거리를 연산하여 너무 짧은 거리라고 판단이 되면 중, 대형 차량이 진입 또는 주차하고 있음을 판단하고 경고부(190)를 통한 "진입하지 마시오"등의 음성 안내문을 방송하거나, 경고부(190)에 내장된 부저를 이용하여 경고음을 발생시켜 상기 대형차량의 진입을 막는다.

카메라(110)에서 촬영된 이미지는 영상 촬영부(140)로 전송되고, 영상 촬영부(110)는 사진 또는 이미지를 디지털 신호로 변환하여 CPU(160)로 전송한다.

CPU(160)는 상기 디지털 신호를 처리한 후에 유무선 통신부(210)에 전송하고, 유무선 통신부(210)에서 영상 이미지 데이터는 유선 또는 안테나를 통하여 중앙 관리부(320)로 전송된다.

중앙 관리부(320)는 수신된 영상 이미지 데이터를 이용하여 주차중인 차량의 외관, 주차상태, 안전등을 관리한다.

전원부(170)는 제어장치(20)의 각각의 구성요소에 직류전원을 공급하고, 충전부를 구비하여 외부 전원 공급 없이도 동작가능 하도록 구성된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주차장 제어 시스템에 의하면, 운전자가 지하 주차장 또는 주상복합 주차장에서 주차 공간을 쉽게 찾을 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 주차장 제어 시스템에 의하면, 차량의 주차 및 관리상태를 무선통신을 이용하여 모니터링하는 간단한 주차 제어 시스템을 구축할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 주차장 제어 시스템에 의하면, 차량의 높이에 따른 주차불가등을 음성으로 안내함으로 안전한 주차를 할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Claims (4)

1. 소정의 구간으로 구획된 주차공간에 주차되는 차량을 관리하는 주차관리 시스템으로서,

   상기 차량의 존재 유무 및 크기를 감지하는 초음파 센서,

   상기 차량의 주차상태를 감시하는 카메라,

   상기 주차공간의 표시를 위한 숫자 입력이 되는 버튼 조작부,

   상기 초음파 센서에 의해 감지된 신호에 따라 차량의 유무 또는 차량의 크기를 판단하는 CPU,

   상기 CPU의 판단에 따라 차량의 존재 유무를 표시하는 LED 표시부,

   상기 CPU의 판단에 따라 차량의 진입 여부를 출력하는 경고부,

   상기 카메라의 감시정보 및 상기 CPU의 판단정보를 중앙 관리부로 전송하는 무선 통신부를 포함하고,

   상기 초음파 센서는 복수 개의 초음파 센서로 구성되어, 복수 개의 주차공간을 감시하고,

   각각의 초음파 센서사이에는 각각의 센서의 측정 펄스파에 의해서 방해가 되지않도록 분리벽이 마련된 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 경고부는 녹음된 음성 또는 부저로 경고하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 주차공간의 표시는 수자 또는 문자 또는 색상으로 표시되는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 주차관리 시스템.

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